9. Velocidad de reacción y factores que la afectan


Corresponde a la sesión de GA 5.9 LAS RÁPIDAS Y LAS LENTAS

Se sabe que la velocidad de reacción es la rapidez con que un reactivo se transforma o con que se forma un producto.

La velocidad de una reacción depende de diferentes factores, como la concentración y naturaleza del reactivo, el volumen, la presión, la temperatura y la acción de los catalizadores.

En la mayoría de las reacciones su velocidad depende directamente de la concentración del reactivo, por tanto, mientras mayor sea la concentración, la velocidad de reacción será más rápida; lo anterior se explica mediante el modelo de colisiones, ya que al haber más reactivos mayor número de choques moleculares se presentará.

Por ejemplo, en la reacción:

Graphics

La velocidad es directamente proporcional a la concentración de Graphics; esto quiere decir que si se duplica la concentración de los reactivos la velocidad de la reacción aumentará al doble, y que si la concentración se triplica, la velocidad también se triplicará.

La naturaleza de los reactivos es otro factor que influye en la velocidad; por ejemplo, cuando uno de los reactivos es sólido, la velocidad de reacción suele incrementarse al partirlo en varios pedazos, esto se explica porque aumenta la superficie de contacto entre el sólido y los otros reactivos y, por lo tanto, también el número de colisiones.

Por otra parte, cuando los reactivos están en disolución se encuentran en estado molecular o iónico, y hay mayor probabilidad de que establezcan contacto directo, mientras que en estado gaseoso las moléculas se encuentran más separadas y por ello la posibilidad de contacto es menor, y decrece aun más si el gas se encuentra libre.

Otro factor que influye en la velocidad de las reacciones es la temperatura, pues en la mayoría de las reacciones, al aumentar 10 °C la temperatura del sistema, la velocidad se duplica, aproximadamente.

Al incrementarse la concentración de reactivos la presión también aumenta y, por lo tanto, el número de choques es mayor y la velocidad de reacción se acelera.

Cuando se trata de una reacción en donde interviene un gas, su volumen o cambio de presión puede ser equivalente al cambio de concentración.

Por ejemplo: Graphics

Al elevarse la temperatura del carbonato de calcio por encima de 825 °C se descompone en óxido de calcio y dióxido de carbono. Si se agrega Graphics o se disminuye el volumen, la presión aumenta y se acelera la reacción de izquierda a derecha.

En algunas ocasiones se utilizan sustancias denominadas catalizadores, para modificar la velocidad de una reacción, a este fenómeno se le llama catálisis,

Algunos catalizadores se usan para aumentar la velocidad, estos son los catalizadores positivos. Otros son utilizados para evitar que una reacción se efectúe, son los catalizadores negativos, también llamados inhibidores.

Algunas características de los catalizadores son las siguientes:

* Se recupera al final de la reacción

* Facilita la ejecución de la reacción con menor energía de activación.

* Es específico para cada reacción.

Algunos catalizadores positivos usados en el laboratorio son los siguientes: óxido de manganeso Graphics, platino (Pt), dióxido de nitrógeno Graphics, hierro (Fe) y vanadio (V).

Algunos inhibidores son los siguientes: L - ácido ascórbico, que es usado para conservar bebidas y frutas; ácido benzoico, usado en la preservación de mermeladas, bebidas de fruta y papas fritas, entre otros; y los nitritos de sodio, que se utilizan para conservar embutidos, quesos y cecina.

Todos estos factores son muy importantes, ya que muchas reacciones sólo se llevan a cabo a cierta temperatura, presión y volumen; además, también influyen enormemente la superficie de contacto, la concentración de los reactivos y los catalizadores presentes.


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